應力腐蝕破(po)裂（stress corrosion cracking，SCC）是靜拉應力與腐蝕共同作用下導致的一種損壞，表現為斷裂，斷口呈脆性斷裂的形態。腐蝕對斷裂的影響可以是通過對裂紋前端的陽極溶解，也可以是通過氫原子的作用使裂紋前端變脆。
不銹鋼在拉應力狀態下，在某些介質中經過一段不長時間，就會發生破裂，隨著拉應力的加大，發生破裂的時間縮短。當取消拉應力時，鋼的腐蝕量很小，并且不發生破裂。應力的來源通常是由于金屬經過不正確的熱處理或焊接和冷加工過程產生的殘余應力，也可能是外加負荷，或者二者同時存在。
應力腐蝕破壞的特征是(shi)裂(lie)(lie)縫和拉應力方向垂直(zhi)，斷(duan)口呈脆性(xing)破壞，顯微分(fen)析可在(zai)斷(duan)口附近發現許多裂(lie)(lie)紋，它(ta)們多沿晶(jing)界(jie)分(fen)布(bu)，也有穿晶(jing)分(fen)布(bu)，或晶(jing)界(jie)與穿晶(jing)混(hun)合分(fen)布(bu)。
應(ying)力腐蝕破(po)裂(lie)時，腐蝕介質是特(te)定的(de)，只有某些金屬(shu)一介質的(de)組合才產(chan)生(sheng)應(ying)力腐蝕破(po)裂(lie)，如奧氏體不銹鋼的(de)氯(lv)脆、高強(qiang)度鋼的(de)氫脆等。
一般(ban)認(ren)為(wei)，產生奧氏(shi)體(ti)不銹鋼應力腐(fu)蝕(shi)(shi)是應力和電(dian)化學腐(fu)蝕(shi)(shi)共同作用(yong)(yong)的(de)結果。奧氏(shi)體(ti)不銹鋼在(zai)介(jie)質中(zhong)形(xing)成(cheng)鈍化膜，在(zai)應力的(de)作用(yong)(yong)下出現滑移臺階(jie)導致表(biao)面(mian)膜破(po)(po)裂(lie)，膜的(de)局(ju)部破(po)(po)壞造成(cheng)裸(luo)露(lu)金屬成(cheng)為(wei)小陽(yang)極，小陽(yang)極的(de)溶解(jie)逐步(bu)形(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)，在(zai)應力與環(huan)境(jing)的(de)共同作用(yong)(yong)下，破(po)(po)裂(lie)過程加速發展(zhan)。應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)另(ling)一種機(ji)制是氫脆(cui)機(ji)制，認(ren)為(wei)蝕(shi)(shi)坑或裂(lie)紋(wen)內形(xing)成(cheng)閉塞(sai)電(dian)池，使裂(lie)紋(wen)尖端或蝕(shi)(shi)坑底的(de)介(jie)質具有低(di)的(de)pH，滿足了(le)陰極析氫的(de)條件，氫原子吸(xi)附于(yu)金屬表(biao)面(mian)引起(qi)氫脆(cui)，而(er)導致應力腐(fu)蝕(shi)(shi)。
在(zai)介(jie)質(zhi)的(de)影響下(xia)，裂紋(wen)可(ke)以在(zai)低(di)于(yu)Kic時擴展而導致斷裂，如圖9.5所(suo)示。人們定義裂紋(wen)“長”時間(jian)或給定時間(jian)不擴展的(de)應(ying)力(li)場(chang)強度因子K1值為(wei)KIscc，Kiscc也是(shi)一(yi)種韌性(xing)(xing)參量(liang)，它與(yu)Kic的(de)差(cha)異便(bian)是(shi)介(jie)質(zhi)的(de)影響。Kiscc／Kic則是(shi)衡量(liang)材料(liao)應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)(xing)的(de)指標(biao)。
當應力(li)腐蝕裂(lie)紋(wen)(wen)前端的(de)K1＞K1scc時，裂(lie)紋(wen)(wen)會隨時間(jian)而(er)長(chang)(chang)大，裂(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)速率以(yi)da／dt斷(duan)裂(lie)時間(jian)表示。應力(li)腐蝕的(de)發展(zhan)通常分(fen)為三(san)個(ge)階(jie)(jie)段(duan)(duan)：第(di)一(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)包括孕育期、表面膜的(de)蝕穿、裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)形核；第(di)二階(jie)(jie)段(duan)(duan)為裂(lie)紋(wen)(wen)相對穩定擴(kuo)展(zhan)階(jie)(jie)段(duan)(duan)；第(di)三(san)階(jie)(jie)段(duan)(duan)為裂(lie)紋(wen)(wen)快速擴(kuo)展(zhan)和斷(duan)裂(lie)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。實(shi)踐中，第(di)一(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)往往最(zui)長(chang)(chang)，成(cheng)為整個(ge)過程的(de)控制階(jie)(jie)段(duan)(duan)。
18Cr-8Ni奧氏體不銹(xiu)鋼對氯脆的敏感性很大。鎳含量高于8％時，鎳含量越高，抗氯脆能力越大。鎳含量低于8％時，鎳含量越低，抗氯脆能力越大。這是由于生成的復相鋼和鐵素體不銹鋼的氯脆趨勢較小。用錳氮代替鎳的鉻錳氮奧氏體不銹鋼有較好的抗氯脆性能。在18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼中加入1％～2％Mo將增加氯脆趨勢。鈦和鈮都增加鉻鎳奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性。
無論在奧(ao)氏體鋼或復相(xiang)(xiang)鋼中加入1.5％以上的(de)硅(gui)均能顯(xian)著改善(shan)鋼的(de)抗應力(li)腐蝕(shi)斷裂性能。硅(gui)能顯(xian)著縮(suo)小y區(qu)，因此含硅(gui)較高的(de)鋼會含有8相(xiang)(xiang)，形成復相(xiang)(xiang)鋼。
有關奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼氯(lv)脆各種(zhong)影響因素(su)的(de)深(shen)入分析及其(qi)機理的(de)研究可參閱有關文獻。
測量Kiscc比較簡單，最常用的(de)是懸(xuan)臂(bei)梁(liang)彎(wan)曲試驗，試樣采用和(he)測Kic的(de)標(biao)準三(san)點彎(wan)曲試樣相(xiang)同，但要長一(yi)(yi)些。樣品一(yi)(yi)端固定于立柱上，另一(yi)(yi)端與一(yi)(yi)個力(li)(li)臂(bei)相(xiang)連，力(li)(li)臂(bei)的(de)另一(yi)(yi)端加上載荷(he)。在(zai)樣品的(de)預裂紋周(zhou)圍配置所研(yan)究的(de)環(huan)境(jing)，還可以同時測出(chu)da／dt-K1曲線。我國(guo)于1995年(nian)開(kai)始，制定了國(guo)家推(tui)薦標(biao)準GB／T 15970-1995《金(jin)屬和(he)合(he)金(jin)的(de)腐(fu)蝕 應力(li)(li)腐(fu)蝕試驗》，直至2007年(nian)先后發布了第1～第9共9個部分。
